Circuito inversor de puente completo trifásico y circuito de accionamiento

- Jan 21, 2019-

2.2 Circuito inversor trifásico de puente completo y circuito de accionamiento

El circuito inversor y el circuito de excitación son los enlaces entre el chip de control principal y el motor controlado, y el rendimiento de la transmisión afecta directamente a la calidad de operación de todo el sistema. Su función es distribuir la potencia de la fuente de alimentación a los devanados de cada fase del estator del motor de CC sin escobillas en una cierta relación lógica. El transistor de efecto de campo de potencia tiene las características de alta velocidad de conmutación, buenas características de alta frecuencia, alta impedancia de entrada, pequeña potencia de conducción, excelente estabilidad térmica, sin problemas de ruptura secundaria, alto ancho de área de trabajo de seguridad y alta propiedad de alambre cruzado. Es ampliamente utilizado en circuitos de conmutación de potencia pequeña y mediana.

En este sistema de control, se utiliza un circuito de conversión de inversor compuesto por MOSFET. De acuerdo con la segunda sección, el control del inversor de medio puente es relativamente complicado y se requieren seis conjuntos de señales de control. El funcionamiento del devanado trifásico del motor es relativamente independiente, y la corriente trifásica debe controlarse por separado. El control del inversor de puente completo es relativamente simple, solo se necesitan tres conjuntos de señales de control independientes, y las corrientes de dos fases que se activan en cualquier momento son iguales. Siempre que se controle una corriente de fase, la otra corriente de fase también se controla. Este diseño utiliza un circuito inversor de puente completo para controlar la conducción de cada fase, como se muestra en la Figura 2.

En este diseño, los brazos superior e inferior del inversor utilizan MOSFET de canal N. Debido al proceso, el MOSFET tipo P tiene poca consistencia de parámetros y es costoso, y su resistencia interna es mayor que la del MOSFET de canal N, y la pérdida también es grande. Por lo tanto, los controladores sin escobillas actuales generalmente usan dos MOSFET de canal N para formar una fase del inversor. Cuando el MOSFET de potencia se usa como un interruptor y se impulsa para saturarse, es decir, cuando la caída de voltaje entre sus dos polos es la más baja, los requisitos del controlador de puerta se pueden resumir de la siguiente manera:

(1) El voltaje de la compuerta debe ser 10 ~ 15V más alto que el voltaje de drenaje. Cuando se usa como un interruptor lateral de alto voltaje, su voltaje de compuerta debe ser más alto que el voltaje de la red, que a menudo puede ser el voltaje más alto en el sistema.

(2) El voltaje de la compuerta debe ser lógicamente controlable, y generalmente se hace referencia a tierra.

(3) La potencia absorbida por el circuito de control de la puerta no afecta significativamente la eficiencia general.

La tensión de drenaje del MOSFET de potencia en este sistema es de 36 V, y la tensión de alimentación más alta de este sistema también es de 36V. Para cumplir con el requisito de que la compuerta es más alta que el drenaje 10V ~ 15V, se requiere un circuito de refuerzo.

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